1、1关于温度对地铁设备正常运行的影响摘要：本文是利用地铁区间隧道的环境温度来实测数据，分析了大气温度、大气相对温度、列车数量、客流量、运行年限对地铁区间隧道环境温度的影响，并利用回归分析得到了区间隧道环境温度的预测模型。分析结果显示:外界大气温度直接影响区间环境温度的变化趋区势；区间隧道环境温度与外界大气相对湿度、列车数量和客流量具有相似的波动规律;运行年限的增加导致区间隧道热堆积加剧，使区间隧道环境温度逐年升高;利用回归模型的丁检结果可以得到各因素对区间隧道环境温度的影响程度，而回归模型可以较准确地预测隧道环境温度。 关键词：地铁隧道;环境温度; 中图分类号： U231 文献标识码： A 文章
2、编号： 在地铁长年运营过程中，由于客运量增加、地下水位下降、列车提速、区间隧道壁面的吸热作用逐年减退等原因，导致地铁区间环境温度迅速升高，区间隧道热环境恶化加剧，并最终影响地铁列车的正常运营。因此，有必要进行区间隧道环境温度影响因素分析和建立地铁区间隧道的温度预测模型。 虽然 SES、STESS、TEST 等软件都具有地铁区间环境温度的预测能力，并且通过模拟也可以在一定程度上来分析各因素对区间隧道环境温度的影响，但是这些都只是建立在理论计算的基础上，存在一定 的局限性，且预测精度比较一般。而本文是基于长期的实测结果来2分析地铁区间隧道环境温度的影响因素并建立温度预测模型，能使该模型更具有针对性
3、和符合实际状况，而且具有良好的预测精度。 一、安全文化研究 许多学者进行了维护工作的安全文化研究，但是专门针对地铁维护工作的安全文化研究很少。安全文化可以看作是组织文化的重要组成部分，它将影响工人的健康和安全!TRUDI 等学者讨论了在铁路维护工作中不安全行为和消极安全文化的具体事故案例，并采用一种定量的方法来分析影响个人行为和安全文化的主要因素! Oedew ald 等学者通过调查间卷，对核电工程维护部门的组织文化进行了详细分析。 二、地铁区间隧道环境温度的影响因素分析 地铁区间隧道热环境受诸多因素的影响。例如：受列车的牵引产热、大气环境、基本设施产热、周围土壤、活塞风等的影响。而地铁区间内
4、的余湿、余热主要是通过区间隧道通风系统进行排除。目前地铁设计大多采用屏蔽门系统，列车运行产热基本都被隔断于区间隧道内。故影响区间环境温度的主要因素有:大气参数、列车数量、运行时间、活塞风井数量、客流量等。考虑到活塞风井的数量己经确定，所以本文主要针对区间隧道环境温度与外界大气温度、大气相对湿度的实测结果和列车数量、客流量的统计结果来分析地铁区间环境温度的主要影响因素。 1. 1 外界大气温度对区间隧道环境温度的影响 图 1 为天津地铁区间隧道的环境温度与外界大气温度随时间的变化曲线。从图 1 两条曲线的变化趋势可以得到以下结论: 外界大气温度和区间隧道环境温度具有相似的变化趋势，或者可以3认为
5、外界大气温度直接影响区间隧道环境温度的变化趋势。以曲线上出现的第一个波峰为例，2011 年 9 月 9 日，区间隧道环境温度曲线到达图1 中所示的第一个极大值点（为 31） ，而对应的室外大气温度变化曲线也到达第一个极大值点（为 27） 。 外界大气温度的波动比区间隧道环境温度的波动剧烈得多。以曲线上出现的第一对波峰和波谷为例，2011 年 10 月 4 日，区间隧道环境温度达到图 1 中所示的第一个极小值点(为 29)，与 9 月 29 日的波峰温度对比存在 2的温差;而 2011 年 10 月 4 日，外界大气温度也达到第一个极小值点(为 18 )，与 9 月 29 日的波峰温度对比存在
6、9 的温差。 3)外界大气温度与区间隧道环境温度之差，随着外界大气温度的降低而增大，特别是进入冬季以后，外界大气温度急剧下降，而区间隧道环境温度由于土壤的蓄热效应和列车运行等影响，下降幅度并不明显。以 2012 年 2 月 3 日为例，外界平均大气温度为 1，而区间隧道环境温度却高达 17 ,两者的温差达到了 16. 1. 2 外界大气相对湿度对区间隧道环境温度的影响 图 2 天津地铁某站区间隧道环境温度与外界大气相对湿度随时间的变化曲线。从图 2 的两条曲线的变化趋势可以得到这样的结论:外界大气相对湿度曲线的拐点和区间隧道环境温度曲线的拐点在出现时间上具有一致性。以 2011 年 9 月 2
7、9 日为例，由图 1 可知，地铁区间隧道环境温度达到第一个极大值，而根据图 2 可以看到，此时外界大气相对湿度也达到第一个极大值(为 83)。即外界大气相对湿度曲线的波动情况与区间隧道环境温度的波动情况具有相似性。也可以认为，外界大气相对湿4度在一定程度上影响区间隧道环境温度的升降，但是不能左右地铁区间隧道环境温度的整体变化趋势。 1. 3 运行年限对区间隧道环境温度的影响 天津地铁 2、3 号线于 2012 年开始运营，而 1 号线于 1996 年开始运营，考虑到天津地铁 2、3 号线的地质、天气情况与 1 号线基本一致，且天津市市区历史气温(如图 3 所示)从 1995 年至 2011 年
8、虽有增加，但幅度不大，故以天津地铁 1 号线区间隧道环境温度数据来代表天津地铁三条线区间隧道环境温度数据进行对比分析，来研究运行年限对地铁区间隧道环境温度的影响。图 4 为 2011 年 9 月 15 日至 10 月 12 日天津地铁1 号线区间隧道环境温度变化曲线及大气温度的变化曲线。由图 4 可以看到: 营口道站至小白楼站隧道环境温度的变化趋势与南楼站至下瓦房站区间隧道环境温度的变化趋势基本一致，但土城站至陈塘庄站的区间隧道环境温度波动幅度略大于上述两个的区间隧道环境温度波动幅度。以2011 年 9 月 16 日和 2011 年 10 月 5 日为例:2011 年 9 月 16 日，土城站
9、至陈塘庄站区间隧道环境温度和营口道站至小白楼站区间隧道环境温度均达到这段时间的最大值，分别为 32. 3和 28.0 ;而 2011 年 10 月5 日，土城站至陈塘庄站区间隧道环境温度和营口道站至小白楼站区间隧道环境温度均达到这段时间的最小值，分别为 29. 0和 23. 4,可得到这段时间内土城站至陈塘庄站区间隧道环境温度最大温差为 3 . 3 50C，营口道站至小白楼站区间隧道环境温度最大温差为 4. 6，两者相差 1. 3; 图 3 天津市市区年平均气温变化趋势图 图 4 两个车站的区间隧道环境温度与外界大气温度对比图 三、结论 本文分析了 2011 年 9 月 20 日至 2012
10、年 2 月 23 日天津地铁 1 号线区间隧道环境温度的变化规律，以及该区间隧道环境温度与外界气温、列车数量等参数的关系，利用回归分析得到了区间隧道环境温度的预测模型，经研究可得到以下结论: 1)外界大气温度直接影响区间隧道环境温度的变化趋势，而区间隧道环境温度受区间隧道周边土壤热堆积影响，其温度波动幅度较小。 2)外界大气相对湿度、列车数量和进出站客流量的波动情况与区间隧道环境温度的波动情况具有相似性，但是区间隧道环境温度的整体变化趋势基本不受这 3 个因素的影响。 3)运行时间的增加导致区间隧道热堆积加剧，区间隧道环境温度逐年升高，且运行时间越长，区间隧道环境温度越稳定。 4)利用车站的进
11、站客流量、列车数量、运行时间、外界大气温度和大气相对湿度，能够较准确地预测区间环境温度的变化趋势。 5)根据预测模型的 T 检验结果，可认为运行时间对区间隧道环境温度的影响最大，其次是外界大气温度，而客流量、外界大气相对湿度和列车数量对区间隧道环境温度的影响较小。 6参考文献 【1】程鹏九.快速运营对地铁隧道温度的影响JJ.交通科技，2003 【2】朱颖心，江亿，杨旭东，等.地铁系统环控方案分析J7.地铁与 轻轨，1991 【3】冯炼.地铁网络系统环境控制数值模拟研究D2001. 【4】常莉.地铁环控系统区域适用与节能性研究D. 2009. 【5】彭博，吴喜平，郑赘.地铁区间热环境影响因素分析研究J7.建 筑热能通风空调，2010,29(4):14. 【6】宗清泉.地铁车辆维修模式的探讨Jl.城市轨道交通研究，2004 、 【7】顾正华，李旭宏，朱彦东，徐永能.地铁运营设备管理维 护保养模式的综介评价Jl.城市轨道交通研究，2004 【8】章扬，陈辉.综介监控系统下的地铁设备综介维修管理 Jl.城市轨道交通研究，2008 【9】华文静，李旭宏，朱彦东，等.我国城市地铁设备维修保 养模式探讨Jl.都市快轨交通，2001
